gałąź hydromechaniki badająca ruch nieściśliwych płynów i ich interakcję z ciałami stałymi. Metody hydrodynamiki mogą być również stosowane do badania ruchu gazów, jeżeli prędkość tego ruchu jest znacznie mniejsza od prędkości dźwięku w badanym gazie. Jeżeli gaz porusza się z prędkością zbliżoną lub przekraczającą prędkość dźwięku, to istotna staje się jego ściśliwość. W tym przypadku metody hydrodynamiki nie mają już zastosowania; ten rodzaj ruchu gazu jest badany w dynamice gazu.

Główne prawa i metody mechaniki są wykorzystywane w rozwiązywaniu różnych problemów hydrodynamiki. Jeżeli uwzględni się ogólne właściwości płynów, otrzymuje się rozwiązania pozwalające na określenie prędkości, ciśnienia i naprężeń ścinających w dowolnym punkcie przestrzeni zajmowanej przez płyn. Pozwala to również na obliczenie sił oddziaływania pomiędzy płynem a ciałem stałym. Z punktu widzenia hydrodynamiki głównymi właściwościami płynu są jego duża ruchliwość, czyli płynność, o której świadczy mała odporność na odkształcenia ścinające oraz jego ciągłość (w hydrodynamice za płyn uważa się ciągły, jednorodny ośrodek). W hydrodynamice przyjmuje się również, że płyn nie ma wytrzymałości na rozciąganie.

Pierwotne równania hydrodynamiki otrzymuje się przez zastosowanie ogólnych praw fizyki do elementu masy, izolowanego w płynie, z następowym przejściem do granicy w miarę zbliżania się objętości zajmowanej przez tę masę do zera. Jedno z tych równań, tzw. równanie ciągłości, otrzymuje się przez zastosowanie prawa zachowania masy do elementu. Kolejne równanie (lub trzy równania, jeśli rzutujemy je na oś współrzędnych) otrzymujemy stosując do elementu płynu prawo zachowania pędu. Zgodnie z tym prawem, zmiana pędu elementu płynu musi pokrywać się co do wielkości i kierunku z pędem siły przyłożonej do tego elementu. W hydrodynamice rozwiązywanie równań ogólnych może być niezwykle skomplikowane. Kompletne rozwiązania nie zawsze są możliwe; można je uzyskać tylko dla ograniczonej liczby przypadków szczególnych. Dlatego wiele problemów musi być uproszczonych; dokonuje się tego przez pominięcie w równaniach tych członów, które nie są istotne dla określenia charakterystyki przepływu dla danego zestawu warunków. Na przykład, w wielu przypadkach możliwe jest opisanie faktycznie obserwowanego przepływu z wystarczającą dokładnością, jeśli pominie się lepkość płynu. W ten sposób otrzymuje się teorię dla cieczy idealnej, która może być wykorzystana do rozwiązywania wielu problemów hydrodynamiki. W przypadkach, gdy poruszający się płyn jest wysoce lepki (na przykład gęste oleje), przyspieszenie może być pominięte, ponieważ zmiana prędkości przepływu jest nieistotna. Takie podejście daje inne przybliżone rozwiązanie dla kilku problemów hydrodynamiki.

Tzw. równanie Bernoulliego ma szczególne znaczenie w hydrodynamice płynu idealnego. Zgodnie z tym równaniem, na całej długości małego strumienia płynu istnieje następująca zależność pomiędzy ciśnieniem p, prędkością przepływu v (dla płynu o gęstości ρ) i wysokością z nad płaszczyzną odniesienia: p + ½ρv2 + ρgz =stała. Tutaj g jest przyspieszeniem ziemskim. Jest to główne równanie w hydraulice.

Analiza równań ruchu płynu lepkiego pokazuje, że dla przepływów podobnych geometrycznie i mechanicznie, wielkość ρvl/μ = Re musi być stała. Tutaj l jest wymiarem liniowym właściwym dla danego problemu (na przykład promień ciała opływowego, promień przekroju poprzecznego rury), ρ jest gęstością, v jest prędkością, a μ jest współczynnikiem lepkości. Sama wielkość Re jest liczbą Reynoldsa; określa ona charakter ruchu związanego z płynem lepkim. Przepływ laminarny występuje przy niskich wartościach Re. Na przykład, w rurociągach przepływ laminarny występuje, gdy Re = vcpd/v ≤ 2,300, gdzie d jest średnicą rury, a v (nu) = μ/ρ. Jeżeli Re jest duże, zanika prążkowanie w płynie, a poszczególne masy są przemieszczane w sposób przypadkowy; jest to tzw. przepływ turbulentny.

Główne równania hydrodynamiki płynów lepkich okazują się być rozwiązywalne tylko dla skrajnych przypadków – tzn. albo dla bardzo małego Re, co (dla zwykłych wymiarów) odpowiada dużej lepkości, albo dla bardzo dużego Re, co odpowiada warunkom przepływu płynów o małej lepkości. Problemy związane z przepływem płynów o niskiej lepkości (takich jak woda lub powietrze) są szczególnie ważne w wielu zastosowaniach technologicznych. Dla tego szczególnego przypadku równania hydrodynamiczne mogą być znacznie uproszczone poprzez wyodrębnienie warstwy płynu, która przylega bezpośrednio do powierzchni ciała, z którym następuje przepływ (tzw. warstwa graniczna) i dla której nie można zaniedbać lepkości. Poza warstwą graniczną płyn może być traktowany jako płyn idealny. W celu scharakteryzowania ruchów płynu, w których podstawowe znaczenie ma grawitacja (np. fale na powierzchni wody wywołane przez wiatr lub przepływający statek), wprowadza się kolejną wielkość bezwymiarową: liczbę Froude’a v2/ gl = Fr.

Praktyczne zastosowania hydrodynamiki są niezwykle różnorodne. Hydrodynamika jest wykorzystywana w projektowaniu statków, samolotów, rurociągów, pomp, turbin hydraulicznych i zapór wodnych, a także w badaniu prądów morskich, dryfów rzecznych, filtracji wód gruntowych i podziemnych złóż ropy naftowej. Historia hydrodynamiki – patrz HYDROAEROMECHANIKA.